選區激光熔化用高強合金鋼粉末制備及其成形性研究

居琪萍，汪立高，魏明煒

選區激光熔化用高強合金鋼粉末制備及其成形性研究

居琪萍1，汪立高1，魏明煒2

（1.方大特鋼科技股份有限公司，南昌 330012；2.南昌航空大學 江西省航空構件成形與連接重點實驗室，南昌 330063）

研究真空感應熔煉氣霧化法（VIGA）制備球形24CrNiMoY高強鋼粉末并驗證其激光3D打印性能。闡明不同霧化氣壓對粉末形貌、流動性等粉體特征的影響，分析選區激光熔化技術快速成形合金鋼樣品的微觀組織和力學性能。在9.0 MPa霧化氣壓下制備的粉末球形度最佳，粉末松裝密度達到4.89 g/cm3，流動性能為21.4 s/(50 g)，粉末含氧量0.023%，空心球率＜3%，粉末的微觀組織主要是馬氏體。經過激光工藝參數調控，SLM成形合金鋼試樣的激光熔池內存在兩個明顯不同的微區：激光熔化區（LMZ）和熱影響區（HAZ）。LMZ主要是馬氏體組織，HAZ主要為下貝氏體組織。合金鋼試樣的平均顯微硬度為(402±5.7)HV0.2，其抗拉強度達到(1 246±12) MPa，斷后伸長率為(11.6±0.5)%。VIGA方法制備的 24CrNiMoY高強鋼粉末滿足SLM技術使用要求，具有良好的激光3D打印成形性。

24CrNiMoY合金鋼；選區激光熔化；氣霧化；成形性

Fe-Cr-Ni高強合金鋼被廣泛應用于制造高鐵制動盤、飛機起落架、核電應急發電機凸輪軸等關鍵復雜零部件，上述核心零部件正朝著設計個性化、結構輕量化、尺寸大型化、性能強韌化的方向發展，給常規等材和減材制造技術帶來了巨大挑戰[1-2]。世界科技強國和新興國家目前對激光增材制造技術（激光3D打?。└叨戎匾?，紛紛將其作為科技和產業發展新的增長點而大力支持。以粉末床鋪粉為特征的選區激光熔化技術（Selective Laser Melting，SLM）是激光增材制造金屬構件的主流技術之一[3-4]。采用SLM技術制造的關鍵金屬構件已在航空航天[5]、汽車交通[6]、生物醫療[7]等領域得到了工程化應用。和傳統減材或等材制造技術相比，SLM技術具有研發時間和材料利用率上的優勢，將SLM應用于Fe-Cr-Ni高強合金鋼零部件的制造正當其時[8-9]。

合金粉末是實現激光增材制造金屬構件的物質基礎，SLM用金屬粉末除具備粉末粒徑細小、粒度分布窄、球形度高等特性外，還必須具備流動性好和松裝密度高的要求[10-11]。當前，金屬粉末制備技術取得突飛猛進的進展，其中氣霧化技術（GA）生產的細粉（粒徑<53 μm）收得率可達30%以上，制備粉末的球形度高、氧含量低，被廣泛用于激光增材制造用高性能合金粉末的制備[12]。和電極感應熔煉氣霧化技術（EIGA）非接觸式制備物性活潑的合金粉末不同[13]，真空感應熔煉氣體霧化技術（VIGA）使用大容量坩堝直接熔煉非活潑合金，具有生產效率高，霧化過程可控性好的優點，已成為工業化制備鐵基合金粉末最常用的方法[14-15]。由于制粉工藝以及粉末特性對SLM成形構件的質量具有重要的影響，研究SLM技術用合金鋼粉末制備技術以及粉末特征具有重要的科學研究與應用價值。

本文以24CrNiMoY高強合金鋼為研究對象，采用VIGA技術制備高強合金鋼粉末。研究不同霧化氣壓對制備粉末的形貌、球形度、松裝密度和流動性的影響。最后采用SLM技術對制備的合金鋼粉末進行激光快速成形試驗，分析成形后試樣的微觀組織和力學性能。粉末氣霧化技術以及SLM成形工藝的研究將為關鍵復雜高強合金鋼構件的自主創新制造提供技術參考。

1 實驗

1.1 粉末制備與選區激光熔化

首先將24CrNiMoY合金鋼錠加工成100 mm× 180 mm的圓柱作為氣霧化制粉試驗的原料，利用真空感應熔煉氣霧化設備（VIGA）制備合金鋼粉末[16]。在鋼錠熔化之前，先使用兩級真空泵將霧化室真空度抽至5.0×10?2Pa以下，熔煉鋼錠時保持熔體過熱度至少150 ℃以上，合適的過熱度有助于氣霧化過程順利進行，防止出現噴嘴堵塞等問題。在霧化過程中使用氬氣作為霧化介質，通過掛載不同數量的氬氣瓶，將平均霧化氣壓設??置為6.0、7.5、9.0、10.5 MPa。霧化實驗結束后將制得的粉末從二級旋風收集器中分離出來并使用VBP-200型振動篩將15～53 μm細粉篩分出來，粉末宏觀形貌如圖1a所示。

使用北京隆源自動成型系統有限公司生產的AFS-M260型激光3D打印機進行SLM試驗。在激光快速成形過程中設置基板加熱溫度80 ℃，激光掃描角度為67°。經過系列工藝參數優化實驗，制備的合金鋼試樣如圖1b所示，用于激光工藝參數優化、微觀組織觀察、顯微硬度和室溫拉伸性能測試的樣品直接批量制備出來。

1.2 表征方法

使用HYL-102型霍爾流速計測量粉末的松裝密度和流動性，利用TCH-600型氮氧分析儀和AGILENT-7700型電感耦合等離子質譜儀聯合分析粉末的化學成分。將粉末鑲嵌后使用標準金相法研磨，使用倒置式光學顯微鏡（OLYMPUS-GX71）觀察粉末的空心球數量并統計計算粉末空心球率；利用日本理學X射線分析儀（SmartLab-9000）分析粉末的相結構，選擇Cu靶Kα射線，狹縫寬度設置為5 mm，管電壓40 kV，管流200 mA，掃描速度3 (°)/min，衍射角范圍為20°～100°。使用激光共聚焦顯微鏡（OLYMPUS-OLS31001）觀察粉末和合金鋼試樣的金相組織。利用場發射掃描電子顯微鏡（FSEM，Shimadzu-SSX-550）分析粉末的表面形貌和合金鋼試樣的微觀組織。顯微硬度測試采用WILSON- WOLPER-401MVD型顯微維氏硬度計，測試時施加載荷200 g，載荷加載時間為10 s。室溫拉伸測試在AG-Xplus100 kN型電子萬能試驗機上進行，拉伸試樣按照ISO 6892-1標準加工，拉伸測試時速率設置為0.5 mm/min，拉伸斷口形貌使用上述FSEM觀察。

2 結果與分析

2.1 粉末微觀形貌

圖2是不同霧化氣壓下制備24CrNiMoY合金鋼粉末的SEM形貌。氣霧化制備的合金鋼粉末整體上呈球形，但是不同霧化氣壓下粉末的形態存在一定區別。如圖2a所示，由于霧化氣壓較小，在6.0 MPa下制備的粉末中存在較多破碎不充分的不規則顆粒。圖2b則顯示當氣壓增加到7.5 MPa時，不規則顆粒的尺寸明顯縮小，并有凝固收縮成球形的趨勢。當氣壓為9.0 MPa時，盡管在圖2c中能觀察到少量的衛星球顆粒，但衛星球顆粒上黏附的小粉末數量較少，顆粒大部分呈規則的球形，球形度超過96%。當霧化氣壓繼續增加到10.5 MPa時，粉末中衛星球的數量明顯增多，衛星球上大多黏附了較多的小顆粒粉末，如圖2d所示。這主要是因為霧化氣壓過大，在回流區內已凝固的細小粉末和未凝固的大粉末發生碰撞的概率增大，導致衛星球的數量大大增加。

圖2 不同霧化氣壓下制備24CrNiMoY合金鋼粉末的SEM照片

2.2 粉末流動性和松裝密度

表1是不同霧化氣壓下制備24CrNiMoY合金鋼粉末的流動性和松裝密度。隨著霧化氣體壓力的增加，粉末的流動性能和松裝密度整體呈增大趨勢，但是隨后增加趨勢不明顯。粉末的流動性和松裝密度與粉末的粒度分布和形態密切相關。當氣壓從6.0 MPa增加到9.0 MPa時，粉末中的不規則形狀顆粒數量明顯量減少，粉末的球形度整體增加。較高的球形度對應于更均勻的粒度分布，通過漏斗的粉末量隨時間增加，提高了粉末的流動性并增加了松裝密度。當氣體壓力增加到10.5 MPa時，由于粉末中衛星球顆粒數量有一定增加，粉末的流動性和松裝密度變化不明顯。從節約能源消耗和粉末微觀形貌考慮，在9.0 MPa霧化氣壓下制備粉末更合適，粉末松裝密度達到4.89 g/cm3，流動性能為21.4 s/(50 g)。

表1 不同霧化氣壓下制備24CrNiMoY合金鋼粉末的流動性和松裝密度

Tab.1 Flowability and apparent density of the 24CrNiMoY alloy steel powder prepared at different pressures

2.3 粉末化學成分

表2是9.0 MPa制備合金鋼粉末的化學成分。和噴涂、粉末冶金等技術相比，激光增材制造技術對粉末含氧量要求更嚴格一些，通常適用于激光增材制造技術的合金鋼粉末含氧量小于0.03%。從表中數據可以看到粉末含氧量為0.023%，本文采用VIGA工藝制備的24CrNiMoY合金鋼粉末中的含氧量同樣符合激光增材制造技術要求。

表2 9.0 MPa制備24CrNiMoY合金鋼粉末的化學成分 wt.%

Tab.2 Chemical composition of the 24CrNiMoY powder prepared at 9.0 MPa

2.4 粉末空心球率

圖3是9.0 MPa制備24CrNiMoY合金鋼粉末的空心球照片。粉末中的空心球是由于氣霧化過程中熔融液滴與氬氣存在劇烈交互作用，少量液滴在凝固前可能將氣體卷入并包裹在內部，凝固后氣體依然保存下來。在VIGA過程中需要使用高壓高速氬氣作為能量源對熔融鋼液進行破碎霧化，因此空心球作為氣霧化制粉的產物無法完全消除。由于空心球中包裹的氣體在隨后激光快速過程中可能在熔池內成為氣孔源，為了制造高致密度零部件，需要嚴格控制粉末原材料中的空心球含量。通過金相照片觀察和統計學計算，粒徑范圍1～53 μm的粉末其空心球率<3%。通常適用于SLM技術使用要求的高性能球形金屬粉末要求其粉體中空心球率不超過5%。因此，9.0 MPa下制備的24CrNiMoY合金鋼粉末整體空心球率較低，有助于減小制造零件中氣孔等缺陷的產生。

2.5 粉末微觀組織分析

圖4是9.0 MPa下制備合金鋼粉末的金相照片和XRD圖譜。從圖4a可以看到粒徑范圍15～53 μm細粉其微觀組織主要是馬氏體。由于24CrNiMoY合金鋼屬于低合金高強度鋼，在VIGA過程中，熔融鋼液在高壓低溫氬氣作用下快速破碎并冷卻凝固為球形，粉末的微觀組織以馬氏體為主。圖4b則進一步顯示粉末的物相主要由馬氏體、奧氏體和碳化物組成。由于15～53 μm細粉在霧化破碎過程中凝固速率更快，高溫奧氏體組織沒有來得及完全轉變為馬氏體，將以殘余奧氏體的形式保留下來。因此在XRD圖譜中可以觀察到明顯的奧氏體衍射峰，而碳化物的衍射峰則顯示的不清晰。這與在圖4a金相照片中觀察不到碳化物的現象相吻合。

圖3 9.0 MPa下制備24CrNiMoY合金鋼粉末中的空心球照片

2.6 SLM成形試樣微觀組織

圖5是SLM成形24CrNiMoY合金鋼樣品的微觀組織。由于采用點-線-面-體的制造方式，圖5a顯示SLM成形過程典型的半橢圓形激光熔池形貌呈交錯排列，多個沉積層之間基本呈平行排列。激光沉積層經過腐蝕后分為了兩個明顯的區域：顏色呈淺灰色的激光熔化區（LMZ）和顏色呈灰黑色的熱影響區（HAZ）。圖5b是SLM成形合金鋼試樣的SEM形貌。和金相照片對應，HAZ和LMZ分界更加清晰，邊界變得更加曲折。HAZ通常存在于單個熔池的邊界或者兩個熔池交界的區域，明顯變寬的HAZ將LMZ分隔開。

圖4 24CrNiMoY合金鋼粉末的金相照片和XRD圖譜

圖5c是LMZ的SEM形貌，LMZ微觀組織全部為馬氏體（M），馬氏體組織具有清晰的板條結構。由于激光熔池極快的冷卻速度，沿著熱流方向，若干馬氏體板條取向一致并呈集束生長變成馬氏體板條束。圖5d是HAZ的SEM形貌，HAZ微觀組織主要是板條貝氏體（LB）。由于HAZ冷卻速度較慢，從熱力學上分析，貝氏體轉變開始點溫度s較高，高溫奧氏體在冷卻過程中更有利于向貝氏體組織轉變，馬氏體組織轉變將被抑制。和平直的馬氏體板條相比，貝氏體板條的取向較混亂，疊加上HAZ明顯的回火作用，在貝氏體板條內可觀察到大量白色細小碳化物析出。

圖5 SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣微觀組織

2.7 SLM成形試樣力學性能

圖6是SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣的顯微硬度，試樣的平均顯微硬度達到了(402±5.7)HV0.2。由于激光熔池整體冷卻速度較快，LMZ中的馬氏體組織和 HAZ中的下貝氏體組織晶體結構都屬于α-Fe，并且有較多的碳、鉻等元素固溶到晶格中，帶來較強的固溶強化作用。圖7是SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣的室溫拉伸應力應變曲線。由于激光熔池中微觀組織主要是馬氏體和貝氏體，合金鋼試樣具有優異的力學性能。其平均抗拉強度達到(1 246± 12) MPa，斷后伸長率為(11.6±0.5)%，實現了力學性能強韌性匹配。

圖6 SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣的顯微硬度

表3列出了SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣的室溫拉伸性能。經計算，綜合反映合金鋼強韌性的強塑積指標達到14.5 GPa%。文中制備的試樣整體力學性能達到了鍛造態水平，和Wang等[17]同樣使用SLM技術制造的合金鋼試樣力學性能相當。楊晨等[18]采用更低的激光能量密度成形合金鋼，其微觀組織主要是馬氏體，基本不含下貝氏體組織，導致試樣的抗拉強度明顯提升，斷后伸長率下降較明顯。有研究表明合金鋼中獲得馬氏體和貝氏體混合組織的韌性要優于單一馬氏體或單一貝氏組織的韌性[19-20]。主要是由于高溫奧氏體先轉變形成的下貝氏體組織能夠分割原奧氏體晶粒，限制了后形成的馬氏體板條束尺寸。另外，在貝氏體組織中，由于下貝氏體形成溫度低，在貝氏體鐵素體內又析出了大量細小的碳化物，因此下貝氏體不但強度高，而且沖擊韌性較好，具有良好的綜合力學性能。

圖8是SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣拉伸斷口形貌。從圖8a的宏觀形貌來看，整個斷口呈單一的斷裂模式，在斷口中能夠發現個別小氣孔，主要原因是未經過后處理，激光3D打印樣件的致密度目前還達不到100%，存在一些氣孔缺陷無法避免。通過觀察圖8b的斷口形貌，斷口內部包括大量的韌窩，韌窩的尺寸較大且深度較深，因此其主要是韌性斷裂。

圖7 SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣的拉伸性能

表3 選區激光熔化成形合金鋼試樣室溫拉伸性能

Tab.3 Tensile properties of the 24CrNiMoY alloy steel prepared by SLM

圖8 SLM成形24CrNiMoY合金鋼試樣拉伸斷口形貌

綜合以上力學性能和斷口形貌分析，證明本試驗采用真空感應熔煉氣霧化技術制備的球形高強鋼粉末能夠在合適的激光工藝參數下3D打印出力學性能達到鍛造態水平的合金鋼試樣，具有良好的可打印性。

3 結論

1）采用真空感應熔煉氣霧化技術，在9.0 MPa下制備24CrNiMoY合金鋼粉末大多呈球形，有少量的衛星球。15～53 μm細粉末的含氧量、流動性、松裝密度、空心球率等粉體特征指標均符合SLM技術使用要求。

2）合金鋼粉末微觀組織主要是馬氏體，SLM成形合金鋼試樣的激光熔池內存在2個明顯不同的微區：激光熔化區（LMZ）和熱影響區（HAZ）。LMZ主要是馬氏體組織，HAZ主要為下貝氏體組織。

3）SLM成形合金鋼試樣的平均顯微硬度為(402±5.7)HV0.2，其抗拉強度達到(1 246±12) MPa，斷后伸長率為(11.6±0.5)%，斷口呈韌性斷裂，力學性能達到了鍛造態水平。

[1] JING Guan-yi, HUANG Wen-pu, YANG Hui-hui, et al. Microstructural Evolution and Mechanical Properties of 300M Steel Produced by Low and High Power Selective Laser Melting[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2020, 48: 44-56.

[2] GUAN Ting-ting, CHEN Sui-yuan, CHEN Xue-ting, et al. Effect of Laser Incident Energy on Microstructures and Mechanical Properties of 12CrNi2Y Alloy Steel by Direct Laser Deposition[J]. Journal of Materials Science & Technology, 2019, 35(2): 395-402.

[3] 盧秉恒. 增材制造技術——現狀與未來[J]. 中國機械工程, 2020, 31(1): 19-23.

LU Bing-heng. Additive Manufacturing—Current Situation and Future[J]. China Mechanical Engineering, 2020, 31(1): 19-23.

[4] 郭紹慶, 劉偉, 黃帥, 等. 金屬激光增材制造技術發展研究[J]. 中國工程科學, 2020, 22(3): 56-62.

GUO Shao-qing, LIU Wei, HUANG Shuai, et al. Development of Laser Additive Manufacturing Technology for Metals[J]. Strategic Study of CAE, 2020, 22(3): 56-62.

[5] 顧冬冬, 張紅梅, 陳洪宇, 等. 航空航天高性能金屬材料構件激光增材制造[J]. 中國激光, 2020, 47(5): 32-55.

GU Dong-dong, ZHANG Hong-mei, CHEN Hong-yu, et al. Laser Additive Manufacturing of High-Performance Metallic Aerospace Components[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(5): 32-55.

[6] SANDER J, HUFENBACH J, BLECKMANN M, et al. Selective Laser Melting of Ultra-High-Strength TRIP Steel: Processing, Microstructure, and Properties[J]. Journal of Materials Science, 2017, 52(9): 4944-4956.

[7] AMIN YAVARI S, WAUTHLE R, VAN DER STOK J, et al. Fatigue Behavior of Porous Biomaterials Manufactured Using Selective Laser Melting[J]. Materials Science and Engineering: C, 2013, 33(8): 4849-4858.

[8] 舒宗富, 黃春平, 林鑫, 等. 鋼的激光增材制造研究進展及前景展望[J]. 精密成形工程, 2019, 11(4): 81-88.

SHU Zong-fu, HUANG Chun-ping, LIN Xin, et al. Research Progress and Prospect of Laser Additive Manufacturing of Steel[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2019, 11(4): 81-88.

[9] 陳帥, 劉建光, 王衛東, 等. 激光選區熔化成形薄壁件研究進展[J]. 精密成形工程, 2020, 12(5): 122-131.

CHEN Shuai, LIU Jian-guang, WANG Wei-dong, et al. Research Progress in Thin-Walled Parts Formed by Selective Laser Melting[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2020, 12(5): 122-131.

[10] 王博亞, 盧林, 吳文恒, 等. 緊耦合氣霧化技術制備選區激光熔化用18Ni300合金粉末的研究[J]. 粉末冶金技術, 2020, 38(3): 222-226.

WANG Bo-ya, LU Lin, WU Wen-heng, et al. Research on 18Ni300 Alloy Powders Prepared by Close-Coupled Gas Atomization Technology Used for Selective Laser Melting[J]. Powder Metallurgy Technology, 2020, 38(3): 222-226.

[11] HUANG Ming-ji, ZHANG Zong-xin, CHEN Ping. Effect of Selective Laser Melting Process Parameters on Microstructure and Mechanical Properties of 316L Stainless Steel Helical Micro-Diameter Spring[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, 104(5): 2117-2131.

[12] 王博亞, 盧林, 吳文恒, 等. 氣霧化制粉技術研究進展[J]. 粉末冶金工業, 2019, 29(5): 74-80.

WANG Bo-ya, LU Lin, WU Wen-heng, et al. The Research Progress of Powder Preparation Technology by Gas Atomization[J]. Powder Metallurgy Industry, 2019, 29(5): 74-80.

[13] WEI Ming-wei, CHEN Sui-yuan, LIANG Jing, et al. Effect of Atomization Pressure on the Breakup of TA15 Titanium Alloy Powder Prepared by EIGA Method for Laser 3D Printing[J]. Vacuum, 2017, 143: 185-194.

[14] NI Guo-long, WANG Shu-huan, LI Qun, et al. Preparation of Cr17Mn11Mo3N Powders by High-Pressure Gas Atomization and the Nitrogen Increasing Mechanism[J]. Powder Technology, 2021, 385: 490-500.

[15] MOSTAFAEI A, HILLA C, STEVENS E L, et al. Comparison of Characterization Methods for Differently Atomized Nickel-Based Alloy 625 Powders[J]. Powder Technology, 2018, 333: 180-192.

[16] WEI Ming-wei, CHEN Sui-yuan, SUN Miao, et al. Atomization Simulation and Preparation of 24CrNiMoY Alloy Steel Powder Using VIGA Technology at High Gas Pressure[J]. Powder Technology, 2020, 367: 724- 739.

[17] WANG Qing, ZHANG Zhi-hui, TONG Xin, et al. Effects of Process Parameters on the Microstructure and Mechanical Properties of 24CrNiMo Steel Fabricated by Selective Laser Melting[J]. Optics & Laser Technology, 2020, 128: 106262.

[18] 楊晨, 董志宏, 遲長泰, 等. 選區激光熔化成形24CrNiMo合金鋼的組織結構與力學性能[J]. 中國激光, 2020, 47(5): 389-399.

YANG Chen, DONG Zhi-hong, CHI Chang-tai, et al. Microstructure and Mechanical Properties of 24CrNiMo Alloy Steel Formed by Selective Laser Melting[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(5): 389-399.

[19] SUN M Y, WANG X L, WANG Z Q, et al. The Critical Impact of Intercritical Deformation on Variant Pairing of Bainite/Martensite in Dual-Phase Steels[J]. Materials Science and Engineering: A, 2020, 771: 138668.

[20] HAN Y R, ZHANG C H, CUI X, et al. The Formability and Microstructure Evolution of 24CrNiMo Alloy Steel Fabricated by Selective Laser Melting[J]. Vacuum, 2020, 175: 109297.

Preparation and Formability of High-strength Alloy Steel Powder for Selective Laser Melting

JU Qi-ping1, WANG Li-Gao1, WEI Ming-Wei2

(1. Fangda Special Steel Technology Co., Ltd., Nanchang 330012, China; 2. Jiangxi Key Laboratory of Forming and Joining Technology for Aerospace Components, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China)

The work aims to study the preparation of spherical 24CrNiMoY high-strength steel powder by vacuum induction melting gas atomization (VIGA) and to verify its laser 3D printing performance. The effects of different atomization air pressures on powder characteristics such as powder morphology and flowability were elucidated, and the microstructure and mechanical properties of alloy steel samples rapidly formed by selected laser melting were analyzed. The results show that the powder prepared at 9.0 MPa atomization pressure has the best sphericity, bulk density of 4.89 g/cm3, fluidity of 21.4 s/(50 g), oxygen content of 0.023%, hollow sphere rate <3%, and the microstructure of the powder is mainly martensite. The laser process parameters were adjusted so that two distinct micro-zones existed in the laser melt pool: the laser melting zone (LMZ) and the heat affected zone (HAZ). The LMZ was mainly martensitic and the HAZ was mainly low bainite. The average microhardness of the alloy steel specimen was (402±5.7)HV0.2, and its tensile strength reached (1 246±12) MPa with (11.6±0.5)% elongation after fracture. The 24CrNiMoY high-strength steel powder prepared by the VIGA method meets the requirements for SLM technology and has good formability for laser 3D printing.

24CrNiMoY alloy steel; selective laser melting; gas atomization; formability

10.3969/j.issn.1674-6457.2022.10.020

TG142.1

A

1674-6457(2022)10-0139-08

2022-02-17

江西省教育廳科技項目（DA202203132）；江西省重點研發計劃一般項目（20202BBE53001）；博士科研啟動基金（EA202103250）

居琪萍（1969—），女，碩士，主要研究方向為先進鋼鐵材料加工。

魏明煒（1990—），男，博士，講師，主要研究方向為激光增材制造技術。